Thermal retrofitting on traditional building with exterior hall (sofa): Urban and rural houses of Muğla

Abstract

Sustaining functional continuity of historical buildings is a commonly acknowledged conservation strategy and thermal retrofitting interventions applied on these buildings has complemental potentials to this strategy as these interventions can be designed to increase the thermal satisfaction of occupants. The aim of this thesis is to examine the thermal behavior of a common historical building type in Anatolia, the traditional houses with exterior hall, and to determine enhancement potentials of possible thermal interventions which will not cause loss of heritage values. Method of the study consists of on-site thermal measurements and transient thermal analysis of case studies utilizing the software DesignBuilder. Case studies were selected from both urban and rural sub-settlements of Muğla City in order to detect possible effects of prevailing microclimates. With the results obtained, it was demonstrated the retrofitting interventions of thermal insulation works in roofs and floors between storeys, airtightness measures, addition of secondary glazing to window frames and the addition of closed circulation corridors provide significant improvements in thermal performance of the cases. According to simulation analyses, it was specified that these interventions would save 38.0% of the total building energy use in the urban and 49.4% in the rural subsettlements. These improvement percentages can even be increased to more than 80% when the integration of a new HVAC system such as ground-source heat pump is implemented. Consequently, it was determined the traditional houses with exterior hall have significant potentials for thermal enhancements which renders the application of thermal interventions as a capable conservation strategy.

Tarihi yapıların işlevsel sürekliliğinin sağlanması için önlemler alınması, restorasyon uygulamalarında yaygın olarak kullanılan önemli bir koruma stratejisidir. Bu yapılar için önerilecek ısıl iyileştirme müdahaleleri ise yapı enerji kullanımında tasarruf ve kullanıcı ısıl konforunda iyileşme sağlayarak bu strateji bağlamında tamamlayıcı potansiyellere sahiptir. Bu tezin amacı, Anadolu’da yaygın bir tarihi yapı tipi olan dış sofalı geleneksel konutların ısıl davranışını incelemek ve bu incelemeye dayalı olarak bu tür yapıların miras değerinde kayıplara neden olmayacak olası ısıl müdahalelerin iyileştirme potansiyellerini belirlemektir. Çalışmanın yöntemi, örnek yapılarda uygulanmış yerinde ısıl ölçümlerden ve yapıların DesignBuilder yapı simülasyon yazılımı kullanılarak yürütülmüş zamana bağlı ısıl analizlerinden oluşmaktadır. Örnek yapılar, olası mikroklima koşullarının etkilerinin de değerlendirilebilmesi için Muğla Kenti’nin kentsel ve kırsal alt yerleşmelerinden seçilmiştir. Elde edilen ısıl simülasyon sonuçlarıyla, çatıda ve katlar arası döşemelerde uygulanacak ısıl yalıtım uygulamalarının, hava sızdırmazlık önlemlerinin, pencerelere çift cam eklenmesinin ve özgün durumda doğrudan dış hava koşullarına açılan odaların kapalı bir dolaşım koridoruyla birbirine bağlanmasının yapıların ısıl performansında önemli iyileştirmeler sağladığı gösterilmiştir. Bu müdahalelerin birlikte uygulandığında, kentsel alt yerleşme için bina toplam enerji kullanımında % 38.0, kırsal alt yerleşmede ise % 49.4 oranında tasarruf sağladığı belirlenmiştir. Bu iyileştirme yüzdelerinin, yapılarda toprak kaynaklı ısı pompası gibi yüksek verimli bir ısıtma / soğutma sisteminin entegrasyonu da sağlanabildiğinde % 80’in üstüne çıkabildiği görülmüştür. Sonuç olarak, dış sofalı geleneksel Anadolu konutunun ısıl iyileştirme konusunda önemli bir potansiyele sahip olduğu ve bu türden iyileştirmeleri sağlayabilecek olası müdahalelerin de etkili bir koruma stratejisi olarak değerlendirilmesi gerektiği belirtilmiştir.